Synthesis and Properties of Phosphoryl Guanidine Oligonucleotides Containing 2ʹ,4ʹ-Locked Nucleotides

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

This work presents a new version of synthetic analogues of oligonucleotides containing two types of modifications – phosphoryl guanidine (PG) internucleotide group and 2ʹ,4ʹ-locked ribose fragments (LNA) – in one nucleotide unit. It has been shown the presence of PG-LNA linkages decreases the electrophoretic mobility of the oligonucleotides, primarily due to the electroneutrality of the PG group. Additionally, the PG-LNA modifications increase the hydrophobicity of the oligonucleotides, resulting in longer retention times during reversed-phase chromatography. The thermal stability of complementary duplexes containing PG-LNA oligonucleotides has been investigated. It was found the melting temperature increases by 1.5–4.0°C per modification, depending on the position of the modified unit and the ionic strength of the solution. Furthermore, circular dichroism spectropolarimetry revealed the secondary structure of the complexes formed by PG-LNA differs from the B-form, which may be attributed to the presence of LNA fragments exhibiting a 3'-endo conformation of the ribose ring. Thus, PG-LNA oligonucleotides can be considered as a new structural analogue of RNA with partially uncharged backbone. Based on the data obtained, it can be concluded that PG-LNA oligonucleotides can be considered as a promising tool for various methods of isolation and analysis of nucleic acids.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

E. Dyudeeva

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Siberian Branch RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: jenyadudeeva@gmail.com
Rússia, prosp. Akad. Lavrentieva 8, Novosibirsk, 630090

P. Lyapin

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Siberian Branch RAS

Email: jenyadudeeva@gmail.com
Rússia, prosp. Akad. Lavrentieva 8, Novosibirsk, 630090

E. Dmitrienko

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Siberian Branch RAS

Email: jenyadudeeva@gmail.com
Rússia, prosp. Akad. Lavrentieva 8, Novosibirsk, 630090

Bibliografia

  1. Agrawal S., Iyer R.P. // Curr. Opin. Biotechnol. 1995. V. 6. P. 12–19. https://doi.org/10.1016/0958-1669(95)80003-4
  2. Clafré S.A., Rinaldi M., Gasparini P., Seripa D., Bisceglia L., Zelante L., Farace M.G., Fazio V.M. // Nucleic Acids Res. 1995. V. 23. P. 4134–4142. https://doi.org/10.1093/nar/23.20.4134
  3. Wang S.S., Xiong E., Bhadra S., Ellington A.D. // PLoS One. 2022. V. 17. P. 1–16. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0268575
  4. Bailey J.K., Shen W., Liang X.H., Crooke S.T. // Nucleic Acids Res. 2017. V. 45. P. 10649–10671. https://doi.org/10.1093/nar/gkx709
  5. Metelev V.G., Oretskaya T.S. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2021. V. 47. P. 179–183. https://doi.org/10.31857/S0132342321020172
  6. Titze-de-Almeida R., David C., Titze-de-Almeida S.S. // Pharm. Res. 2017. V. 34. P. 1339–1363. https://doi.org/10.1007/s11095-017-2134-2
  7. Setten R.L., Rossi J.J., Han S.P. // Nat. Rev. Drug Discov. 2019. V. 18. P. 421–446. https://doi.org/10.1038/s41573-019-0017-4
  8. Fratczak A., Kierzek R., Kierzek E. // Biochemistry. 2009. V. 48. P. 514–516. https://doi.org/10.1021/bi8021069
  9. Kupryushkin M.S., Pyshnyi D.V., Stetsenko D.A. // Acta Naturae. 2014. V. 6. P. 116–118. https://cyberleninka.ru/article/n/phosphoryl-guanidines-a-new-type-of-nucleic-acid-analogues
  10. Freier S.M., Altmann K.H. // Nucleic Acids Res. 1997. V. 25. P. 4429–4443. https://doi.org/10.1093/nar/25.22.4429
  11. Koshkin A.A., Singh S.K., Nielsen P., Rajwanshi V.K., Kumar R., Meldgaard M., Olsen C.E., Wengel J. // Tetrahedron. 1998. V. 54. P. 3607–3630. https://doi.org/10.1016/S0040-4020(98)00094-5
  12. Egli M., Minasov G., Teplova M., Kumar R., Wengel J. // Chem. Commun. 2001. V. 1. P. 651–652. https://doi.org/10.1039/B009447L
  13. Lomzov A.A., Kupryushkin M.S., Shernyukov A.V., Nekrasov M.D., Dovydenko I.S., Stetsenko D.A., Pyshnyi D.V. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2019. V. 513. P. 807–811. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2019.04.024
  14. Dyudeeva E.S., Kupryushkin M.S., Lomzov A.A., Pyshnaya I.A., Pyshnyi D.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2019. V. 45. P. 709–718. https://doi.org/10.1134/S1068162019060153
  15. Golyshev V.M., Pyshnyi D.V., Lomzov A.A. // J. Phys. Chem. B. 2021. V. 125. P. 2841–2855. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.0c10214
  16. Kaur H., Arora A., Wengel J., Maiti S. // Biochemistry. 2006. V. 45. P. 7347–7355. https://doi.org/10.1021/bi060307w
  17. Hull C., Szewcyk C., St. John P.M. // Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids. 2012. V. 31. P. 28–41. https://doi.org/10.1080/15257770.2011.639826
  18. Wengel J., Koshkin A., Singh S.K., Nielsen P., Meldgaard M., Rajwanshi V.K., Kumar R., Skouv J., Nielsen C.B., Jacobsen J.P., Jacobsen N., Olsen C.E. // Nucleosides Nucleotides. 1999. V. 18. P. 1365–1370. https://doi.org/10.1080/07328319908044718
  19. Kypr J., Kejnovská I., Renčiuk D., Vorlíčková M. // Nucleic Acids Res. 2009. V. 37. P. 1713–1725. https://doi.org/10.1093/nar/gkp026
  20. Marin V., Hansen H.F., Koch T., Armitage B.A. // J. Biomol. Struct. Dyn. 2004. V. 21. P. 841–850. https://doi.org/10.1080/07391102.2004.10506974
  21. Vivek K., Rajwanshi V.K., Håkansson A.E., Sørensen M.D., Pitsch S., Singh S.K., Kumar K., Nielsen P., Wengel J. // Angewandte Chemie. 2000. V. 112. P. 1722–1725. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-3757(2000 0502)112:9<1722::AID-ANGE1722>3.0.CO;2-Z
  22. Stetsenko D.A., Kupryushkin M.S., Pyshnyi D.V. // Int. Application WO2016028187A1, 2016.
  23. Pavlova A.S., Yakovleva K.I., Epanchitseva A.V., Kupryushkin M.S., Pyshnaya I.A., Pyshnyi D.V., Ryabchikova E.I., Dovydenko I.S. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. P. 9784. https://doi.org/10.3390/ijms22189784

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. 1. Structural formulas of fragments of PG- and/or LNA-modified oligonucleotides.

Baixar (139KB)
Metadados
3. 2. The result of electrophoretic analysis of modified oligonucleotides in 20% denaturing PAAG. BrPh is bromophenolic blue.

Baixar (208KB)
Metadados
4. Fig. 3. Results of OPC of synthesized oligonucleotides in a linear acetonitrile gradient (0-30%, 15 min).

Baixar (216KB)
Metadados
5. Fig. 4. Results of OPC of 3PL oligonucleotide in a linear acetonitrile gradient (7.5–22.5% in 16.5 min).

Baixar (134KB)
Metadados
6. 5. Change in the melting point of modified DNA duplexes compared with the native analog in solutions with different ionic strengths.

Baixar (157KB)
Metadados
7. 6. Change in the melting temperature of complexes with modified 17-link oligonucleotides relative to the native analog in a solution with a concentration of Na+ 110 mM.

Baixar (93KB)
Metadados
8. 7. Circular dichroism spectra of PG-LNA-modified and native DNA complexes.

Baixar (197KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».